蝸輪蝸桿在既不相交又不平行的兩軸之間做動(dòng)力傳達(dá)運(yùn)動(dòng),屬于交錯(cuò)軸齒輪的一種。盡管小巧,卻能獲得大的減速比。在圓柱狀材料上切有螺紋的叫做蝸桿,與之成90度軸角嚙合的齒輪叫做蝸輪,兩者配對(duì)使用時(shí)則被稱為蝸桿副。蝸輪蝸桿的應(yīng)用歷史悠久,據(jù)阿基米德記述,在公元前250年前后就已存在。
蝸輪蝸桿大概分為兩類。
一種是圓柱形的蝸桿和與之嚙合的蝸輪即圓柱形蝸桿副。另一種是鼓形蝸桿和與之嚙合的蝸輪即鼓形蝸桿副。
蝸輪蝸桿比直齒輪(圓柱齒輪/直齒輪)小巧,且能獲得較大減速比。減速比由蝸桿齒的條數(shù)和蝸輪的齒數(shù)決定。KHK標(biāo)準(zhǔn)蝸輪蝸桿的最減速比為1/120。
蝸輪蝸桿有著噪音小、振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)。由于動(dòng)力傳達(dá)是通過滑動(dòng)接觸,蝸輪蝸桿也有容易發(fā)熱且傳動(dòng)效率不高等缺點(diǎn)。
(圓柱蝸桿副的傳動(dòng)效率一般為30-90%。)
為了抑制磨損,蝸桿一般使用比蝸輪硬的材料制作。KHK標(biāo)準(zhǔn)齒輪的蝸桿一般使用機(jī)械結(jié)構(gòu)專用的碳素鋼(S45C),合金鋼(SCM440)和不銹鋼等,蝸輪則使用鑄鐵(FC200),磷青銅,鋁青銅和工程塑料MC尼龍等。
一般蝸桿的左右齒面導(dǎo)程相同,但是也有通過改變導(dǎo)程制作而成的蝸桿,這種蝸桿被稱為雙導(dǎo)程蝸桿。使用這種雙導(dǎo)程蝸輪蝸桿的時(shí)候,可以用楔子改變蝸桿的軸向位置,從而使蝸輪蝸桿的齒間隙得到調(diào)整。另外,當(dāng)齒有了一定磨損之后,也可以通過這種方法重新調(diào)整齒間距,這種做法的好處是可以避免重新調(diào)整蝸輪蝸桿的組裝距離。
使用蝸輪蝸桿時(shí),一般把蝸桿當(dāng)做驅(qū)動(dòng)方,蝸輪當(dāng)做被驅(qū)動(dòng)方。但是,當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角較小時(shí),有時(shí)會(huì)發(fā)生從蝸輪無法驅(qū)動(dòng)蝸桿的情況。這種情況被稱為自鎖,有防止逆轉(zhuǎn)的效果。但是這種自鎖功能并不是絕對(duì)的,想要達(dá)到絕對(duì)的防止逆轉(zhuǎn)功能時(shí)則需要與其他方式并用。
蝸輪蝸桿一般使用在比如減速機(jī)、升降機(jī)、工業(yè)機(jī)械、滑輪、釣具、汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等機(jī)構(gòu)。
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